L’affondo avanti: un esercizio eccentrico

Le lesioni muscolari possono essere debilitanti per coloro che praticano attività sportiva di qualunque livello sia. Gli sprinter con alle spalle una storia di lesioni agli “hamstrings” (bicipite femorale, semimebranoso e semitendinoso) hanno subito una diminuzione della forza eccentrica, come confermato anche da Croisier et al. (1) e la riduzione della forza eccentrica può essere un ulteriore fattore di rischio per lesioni muscolari. 

In studi clinici prospettici e randomizzati, esercizi eccentrici hanno mostrato buoni risultati nella riabilitazione, ad esempio, di Achille (2,3,4) e tendinopatia rotulea (5) nonché dell’epicondilite laterale cronica (6).

L’esercizio eccentrico tende a provocare indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata  detto DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness) o più precisamente, la sensazione di dolore e apparente rigidità dei muscoli avvertibile dopo l’allenamento. Il dolore, primo fra i sintomi dei DOMS, è percepito in maniera sorda e localizzata nel muscolo interessato, spesso combinato a ipersensibilità e apparente rigidità. Aumenta con l’allungamento, la contrazione e la palpazione. L’ipersensibilità viene anche chiamata “muscular mechanical hyperalgesia” (iperalgesia meccanica muscolare). Sebbene vi sia una certa varianza tra gli esercizi e gli individui, il picco è tra le 24 e le 72 ore, per poi ridursi e scomparire a sette giorni dopo l’esercizio (7,8). Esiste una risposta cellulare all’esercizio eccentrico che include la rottura iniziale dei tessuti, seguita da un’eccessiva regolazione del desmina (una proteina muscolare), dall’infiltrazione delle cellule infiammatorie e dall’aumentata permeabilità della membrana cellulare (9). Yu e al. (10), hanno proposto che il DOMS dopo l’esercizio eccentrico possa riflettere il rimodellamento della miofibrilla, ricordando che il DOMS causa una significativa perdita della massima forza muscolare, direttamente dopo un intenso esercizio fisico (11,12).

L’allenamento eccentrico degli hamstrings si è dimostrato efficace come trattamento di ripresa successivo alle lesioni agli hamstrings stessi (1) e, in un altro studio, l’allenamento degli hamstrings è stato suggerito per essere efficace nella prevenzione delle lesioni a tale comparto muscolare (13). È necessario studiare specifici esercizi eccentrici, che non richiedano attrezzature avanzate e in effetti gli sprinter, in particolare, eseguono il cosiddetto “Nordic Hamstrings”, che ha dimostrato di aumentare la forza eccentrica in modo più efficace rispetto all’allenamento con un macchinario dinamometrico, tipo isocinetica (14).

Varie tipologie di affondo in avanti (Forward Lunge e Forward Lunge Jump) rappresentano un metodo di allenamento ampiamente utilizzato dagli atleti, in particolare corridori e saltatori, poiché agisce in modo eccentrico sia per quanto riguarda i quadricipiti, che i muscoli posteriori della coscia. È un esercizio in catena cinetica chiusa, il che si è rivelato superiore in efficacia alla catena cinetica aperta, quando sono stati misurati i parametri di forza e funzionali (15). L’affondo in avanti è mostrato nella figura 1, quello eseguito saltando in figura 2. Innanzitutto, gli effetti acuti dell’allenamento sulle prestazioni e sui parametri del dolore sono stati studiati direttamente dopo l’esercizio. In secondo luogo, 2 giorni dopo l’esercizio iniziale, sono stati studiati gli stessi parametri; questo periodo di tempo riflette l’impatto del DOMS. In terzo luogo, dopo un periodo di allenamento di 6 settimane, sono stati esaminati gli effetti sulla forza e sulle prestazioni di questi 2 regimi di allenamento.

Figura 1: affondo avanti

Figura 2: affondo avanti con salto

Lo studio del 2009 di Jönhagen S. e al. pubblicato su The Journal of Strenght and Conditioning Research è stato eseguito in Svezia, da gennaio a marzo, su 28 soggetti. L’età media (intervallo) dei soggetti era di 18 (17-20) anni, la loro altezza media era di 178 cm (166-190) e il loro peso corporeo medio era di 68 kg (53-82). Tutti i soggetti sono stati messi alla prova in ognuno dei 3 gruppi di studio. Il gruppo Walking Forward Lunge (n= 11) ha eseguito WFL, eseguendo 4 serie con 12 ripetizioni, due volte a settimana, dopo le normali sessioni di allenamento. Il gruppo Jumping Forward Lunge (n= 10) ha eseguito JFL, eseguendo 4 serie con 12 ripetizioni, due volte a settimana dopo le normali sessioni di allenamento. I controlli (n=11) hanno completato il loro allenamento ordinario senza alcun intervento. L’allenamento ordinario era basato  sull’allenamento fisico generale di tipo aerobico e di forza, nonché velocità e abilità tecniche. L’allenamento è stato programmato 3-5 volte a settimana. Tutti i giocatori, inclusi i controlli, sono stati istruiti a documentare tutto il loro allenamento quotidiano in un diario di allenamento. Un responsabile del test ha supervisionato la prima sessione di allenamento per assicurarsi che gli esercizi fossero eseguiti correttamente. Per un controllo di qualità gli esercizi sono stati anche filmati e dopo 3 settimane, si è tenuta un’altra sessione di allenamento supervisionata, questa volta senza riprese video.

Le valutazioni dei parametri di forza, funzionalità e dolore sono state eseguite in 4 occasioni: 

1. Prima d’inziare;
2. Dopo il primo esercizio; 
3. Dopo 2 giorni;
4. Dopo 6 settimane. 

Ai soggetti è stato richiesto di non eseguire alcun allenamento di forza 5 giorni prima della prima e dell’ultima sessione del test.

Test di forza massima su dinamometro Biodex

Il riscaldamento includeva 600m di jogging, leggero stretching di hamstrings e quadricipiti e 5 squat jump sottomassali. Successivamente i soggetti affrontavano il test su un dinamometro isocinetico Biodex (Biodex Medical Systems, Shirley, NY) con un angolo dell’anca di 100°. Il picco concentrico è stato testato a 180/°s per entrambi i gruppi muscolari degli hamstrings e del quadricipite. Durante il test ogni soggetto ha prima preso familiarizzato con il macchinario eseguendo alcune prove sottomassimali, seguite da 3 contrazioni massime. Il test è iniziato con il quadricipite, seguito poi dagli hamstrings. I soggetti sono stati incoraggiati verbalmente e hanno ricevuto feedback sulle loro prestazioni seguendo la curva di coppia visualizzata sullo schermo. La misurazione è stata registrata tra 10° e 90° di flessione del ginocchio ed è stato registrato il valore di picco massimo delle 3 prove.

Test di Sprint

Ogni soggetto ha eseguito 2 sprint massimali di 30m, dopo una distanza di accelerazione iniziale di 30m. Il tempo è stato preso attraverso fotocellule, gli atleti hanno usato le normali scarpe d’allenamento e hanno corso su una pista indoor, hanno recuperato per circa 3 minuti tra le prove ed è stato registrato il risultato migliore.

Hop test

Ogni soggetto ha effettuato 3 salti in lungo a con l’arto dominante (16). Come il test precedente sono state utilizzate scarpe d’allenamento ordinarie e la superficie del terreno era una pista in gomma coperta. È stato permesso di muovere liberamente le braccia, ma non di alzare i talloni prima dello stacco. È stato registrato il miglior risultato.

Valutazione del dolore usando una scala analogica visiva

Durante l’hop test, ogni soggetto ha anche segnato il grado di dolore nell’arto di salto, su una scala analogica visiva (VAS), con valori numerati da 0 a 10. “0” non era dolore o disagio e “10” indicava il peggior dolore immaginabile.

Valutazione del dolore usando un algometro

Uno speciale algometro (A.J. Algometer Tech Commander Algometer, Kom Kare Co., Middletown, Ohio), ossia uno strumento che mima l’azione di digitopressione e che serve a misurare il dolore in un determinato distretto corporeo, con un diametro del punto pressorio di 9 mm è stato usato per stimare il dolore da pressione in 8 punti muscolari definiti dell’arto dominante (Figura 3). Inizialmente i punti sono stati contrassegnati con una penna, il responsabile del test ha premuto l’algometro perpendicolarmente sui punti contrassegnati aumentando lentamente la pressione e sono stati registrati due valori durante una singola pressione per ciascun punto. Il primo valore corrisponde al momento in cui il soggetto iniziava a sentire dolore, mentre il secondo valore al punto in cui il soggetto non sopportava più il dolore.

Figura 3: punti muscolari testati con algometro. a) Medio Gluteo; b) 3cm distale rispetto alla tuberosi ischiatica; c) muscoli posteriori mediali della coscia; d) muscoli posteriori laterali della coscia; e) muscoli posteriori della coscia 10cm prossimale mediale all’articolazione del ginocchio; f) muscoli posteriori della coscia 10 cm prossimale laterale all’articolazione del ginocchio; g) centro del retto femorale; h) retto femorale 5 cm  prossimale alla rotula.

Analisi statistiche

È stato utilizzato un modello misto lineare per valutare le differenze tra i gruppi randomizzati per quanto riguarda le 4 variabili di risultato (forza degli hamstrings e quadricipite, prestazioni dello sprint e hop test). Anche l’effetto temporale è stato preso in considerazione. A causa delle differenze al basale, è stato utilizzato il seguente rapporto al posto dei valori originali: 

A causa di varianze differenti per le misurazioni del tempo, una struttura di covarianza “eterogenea simmetrica composta” è stata adattata a ciascun modello. Sono stati inoltre stimati diversi componenti di varianza per ciascun gruppo. Per la variabile di risultato della forza degli hamstrings, 1 osservazione è stata contrassegnata come avente un valore estremo ed esclusa dall’analisi. Per lo stesso motivo, un’altra osservazione è stata esclusa dal test di salto. Per la variabile del punteggio algometrico è stato impostato un modello di probabilità proporzionale per valutare le differenze tra i gruppi e l’effetto temporale. Le differenze nel punteggio del dolore, tra gruppi nei momenti “dopo” e “2 giorni”, sono state analizzate usando il test non parametrico di Kruskal-Wallis. Tutti i confronti a coppie sono stati adeguati utilizzando il criterio Bonferroni o Tukey. Un valore p≤0,05 è stato considerato statisticamente significativo. Il grado di Spearman è stato utilizzato per la correlazione tra VAS dopo 2 giorni e in modifica ai parametri funzionali.

Test di forza degli hamstrings

Il gruppo WFL ha migliorato la forza concentrica del 35% dopo 6 settimane di allenamento, da 92 N/m prima del test a 124 N/m alla fine (p<0,001). Il gruppo WFL ha anche mostrato un significativo aumento della forza al 2° giorno, rispetto al basale; la forza media del 2° giorno era 107 N/m (p<0,01). Il gruppo JFL aveva una forza media di 103 N/m all’inizio e 121 N/m dopo 6 settimane di allenamento (NS). Il gruppo di controllo aveva una forza di 102 N/m al basale e 112 N/m (NS) dopo il periodo di 6 settimane. Non ci sono state differenze significative tra i gruppi di allenamento durante il periodo di 6 settimane.

Test di forza dei quadricipiti

Il gruppo WFL ha avuto una diminuzione da 171 a 162 N/m (p <0,05), il gruppo JFL una diminuzione da 150 a 132 N/m (p <0,001) e il gruppo di controllo una diminuzione da 169 a 157 N/m (p <0,05). A 2 giorni il JFL e i soggetti di controllo avevano ancora significative riduzioni della forza del quadricipite rispetto al basale, con risultati medi di 133 N/m (p <0,05) e 156 N/m (p <0,001), rispettivamente. I gruppi di allenamento WFL e JFL non hanno avuto miglioramenti significativi nella forza concentrica del quadricipite dopo il periodo di allenamento di 6 settimane. Il gruppo di controllo si è dimostrato comunque il più debole a livello del quadricipite dopo 6 settimane con 169 N/m all’inizio e 158 N/m alla fine (p<0,01). Non sono state riscontrate differenze nel confronto tra i gruppi di allenamento.

Sprint

Il gruppo WFL ha aumentato le prestazioni del 3% (NS) dopo 6 settimane di allenamento, il gruppo JFL ha aumentato le prestazioni del 2% e il gruppo di controllo ha aumentato le prestazioni dell’1% (NS). È stato significativo solo il miglioramento da parte del gruppo JFL rispetto al basale (p<0,001); non ci sono state differenze tra i gruppi. Immediatamente dopo gli esercizi, le prestazioni di sprint sono diminuite del 2% nel gruppo WFL e del 4% nel gruppo JFL, ma è diminuito solo dell’1% nel gruppo di controllo. La differenza tra JFL e gruppi di controllo è stata significativa (p<0,01).

Prestazione di salto 

Tutti e 3 i gruppi hanno migliorato le loro prestazioni di salto nell’hop test dopo 6 settimane, ma non si sono verificate differenze tra i gruppi. Il gruppo WFL ha migliorato le prestazioni medie a 6 settimane rispetto al basale, da 198 a 212 cm (p<0,001). Il gruppo JFL è migliorato da 191 a 205 cm (p<0,01) e il gruppo di controllo è migliorato da 186 a 198 cm (p <0,001).

Dolore misurato dalla scala analogica visiva

Il dolore muscolare complessivo misurato da VAS è stato analizzato durante l’hop test. Il gruppo WFL ha aumentato il proprio VAS medio da 0,2 a 1,6 immediatamente dopo l’esercizio, mentre il VAS medio è aumentato da 0,4 a 3,3 nel gruppo JFL e da 0,3 a 0,6 nel gruppo di controllo. La differenza tra il gruppo JFL e il controllo è stato statisticamente significativo (p<0,01). Dopo 2 giorni, il VAS per il gruppo WFL è stato 2,9 e per il gruppo JFL 3,5. Il VAS per il gruppo di controllo è stato 1,3. Il numero di soggetti si è rivelato troppo piccolo per mostrare eventuali differenze di gruppo nella VAS tra i gruppi di studio. Vi sono state correlazioni significative (p<0,05 e p<0,01) tra aumento della VAS dopo 2 giorni e perdita di funzionalità durante la corsa (r= 0,49) e salto (r= 0,39). Tuttavia, tale correlazione non è stata rilevata nei parametri di forza.

Dolore misurato dall’Algometro

Abbiamo scoperto che la probabilità di segnare 25N è aumentata in modo significativo durante il periodo del test. Il rapporto di probabilità tra la prima e la quarta sessione di test è stato 3,3 (p<0,0001). Ci sono state anche differenze significative tra i punti che sono stati testati. Il medio gluteo era meno tollerabile al dolore da pressione e il punto più tollerabile era 5cm prossimale alla rotula.

Discussione

Non sono state riscontrate differenze tra i gruppi di studio e ciò può essere spiegato dal fatto che il numero di soggetti era troppo piccolo per rilevare le differenze o dal fatto che l’intervento è stato fatto durante un periodo troppo breve. Tuttavia, rispetto al basale, il gruppo WFL ha migliorato la forza degli hamstring, mentre il gruppo JFL ha migliorato le prestazioni di sprint. 

Diversi tipi di affondi in avanti sono considerati dagli allenatori molto faticosi e si ritiene inoltre che questi esercizi siano eccentrici nella prima fase del movimento. Una caratteristica tipica di un esercizio eccentrico è la perdita di forza dopo un intenso fase di contrazione (11,12). Immediatamente dopo l’esercizio, il gruppo JFL ha mostrato una riduzione della forza concentrica degli hamstrings rispetto al basale, indicando che il lavoro svolto dai muscoli durante i JFL è stato faticoso e/o eccentrico. 

Questa scoperta è stata supportata dalla prestazione di sprint significativamente ridotta nel gruppo JFL, rispetto al gruppo di controllo, subito dopo l’esercizio. Tutti e 3 i gruppi, incluso il gruppo di controllo, hanno mostrato riduzioni significative della forza del quadricipite immediatamente dopo l’allenamento e ciò è stato probabilmente causato dalla stanchezza data dalla procedura stessa del test. Anche se i soggetti sono stati scelti a sorte per i gruppi di allenamento, c’erano differenze nei valori di base. Non ci sono state differenze tra i gruppi nei dati antropometrici che potrebbero spiegare le differenze minori nei valori di base per i vari test.

In questo studio, non è stato eseguito alcun test di resistenza eccentrica sul Biodex. Non volevamo che la stessa procedura di test producesse un allenamento extra eccentrico perché è noto che 1 fase di esercizio eccentrico può avere un impatto notevole sull’adattamento muscolare (17) Il test dello sprint rappresenta un buon test della funzione muscolare eccentrica (13) e quindi è stato incluso il test funzionale, che è raccomandato anche da altri autori (18,19). I test di resistenza concentrica sono tuttavia meno intercambiabili rispetto ai test funzionali (20).

Un’altra caratteristica dell’esercizio eccentrico, soprattutto se non abituale, è il DOMS che si verifica in genere dopo 2 giorni. Dopo 2 giorni, il punteggio del dolore VAS per i gruppi WFL e JFL era rispettivamente di 2,9 e 3,5, mentre questo punteggio per il gruppo di controllo era solo di 1,3. Tuttavia il numero di soggetti era troppo piccolo per mostrare una differenza statisticamente significativa tra i gruppi.

Circa la metà (n= 10) dei soggetti dei gruppi WFL e JFL ha ottenuto punteggi molto alti (VAS= 5-7) dopo 2 giorni e, quindi, sembrava sperimentare un DOMS distinto, mentre l’altra metà (n= 11) ha ottenuto un punteggio molto basso (VAS= 0-2). È interessante notare che il DOMS ha avuto un impatto negativo su parametri funzionali come la corsa e il salto, ma non ha avuto alcun impatto sui parametri di forza.

L’algometro è stato utilizzato negli studi sul dolore muscolare (21) e ha dimostrato di avere una riproducibilità accettabile (22). I giovani calciatori sono stati in grado di tollerare molto bene il dolore da pressione ed è interessante notare che la probabilità di segnare 25N è aumentata significativamente durante il periodo di prova, per cui sembra che i soggetti siano stati in grado di tollerare meglio il dolore nel tempo. Ciò contraddice, in alcuni aspetti, la buona riproducibilità dell’algometro sopra riportato (22). Studi precedenti (23), tuttavia, hanno mostrato fenomeni simili quando si misurano le soglie del dolore con il calore. Questo risultato è importante da considerare se l’algometro viene utilizzato per valutare il trattamento del dolore negli studi clinici.

Dopo 6 settimane di allenamento, il gruppo WFL ha avuto un aumento del 35% della forza concentrica dei muscoli posteriori della coscia, un aumento sorprendentemente alto. Nello studio del Nordic Hamstring (14), i giocatori di calcio hanno aumentato la loro forza isometrica degli hamstrings del 7% e la loro forza eccentrica dell’11% dopo un periodo di allenamento di 10 settimane. Questa differenza può essere spiegata dall’età e dal livello dei giocatori, qui i giocatori erano più giovani e meno muscolarizzati.

Nessuno dei gruppi ha aumentato significativamente la forza del quadricipite, ma il gruppo di controllo ha avuto una riduzione significativa (-7%) della forza del quadricipite. Questo è difficile da spiegare perché si potrebbe pensare che questi atleti adolescenti aumenterebbero la loro forza muscolare con il loro normale allenamento di calcio. I giocatori che si sono allenati usando i JFL hanno avuto un piccolo, ma significativo aumento delle prestazioni dello sprint dopo il periodo di allenamento di 6 settimane. L’esercizio ha anche causato un forte dolore acuto e una riduzione delle prestazioni dello sprint direttamente dopo la prima sessione di allenamento, rispetto ai controlli. Pertanto sembra che il metodo di allenamento JFL potrebbe avere un impatto significativo sulle prestazioni dello sprint. Sorprendentemente il test dell’algometro stesso aumenta la possibilità di tollerare il dolore da pressione. Questo è importante da considerare quando si usano gli algometri negli studi clinici. 

In conclusione è stato scoperto che un periodo di allenamento di 6 settimane con i WFL ha migliorato la forza degli hamstrings, mentre l’allenamento con i JFL ha migliorato le prestazioni di sprint, per cui i diversi tipi di affondi in avanti sono utili per le diverse proprietà muscolari e potrebbero essere inclusi nei programmi di allenamento per i giovani calciatori. Ad esempio, i giocatori di calcio junior possono includere 2 × 12 WFL e 2 × 12 JFL due volte a settimana nell’allenamento ordinario.

Riferimenti 

Tratto da: Jönhagen S., Ackermann P., Saartok T., Forward Lunge: A Training Study of Eccentric Exercises of the Lower Limbs, Journal of Strength and Conditioning Research: May 2009 – Volume 23 – Issue 3 – pp 972-978

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